可自修复的聚硫弹性体制备及性能研究

发布时间：2021-04-17 22:01

　　自修复材料具有能自主愈合裂纹和局部损伤的能力,是近年来绿色化学和功能材料领域的研究热点。二硫键因其具有能在温和条件下交换和对多种刺激条件响应等优点,已成为构建自修复材料最重要的可逆共价化学键之一。端巯基液体聚硫树脂主链为含丰富二硫键的饱和结构,具有优异的粘接性、高弹性和耐老化性,常被用于各类粘合密封材料的制备及研究,然而将其用于自修复材料制备的研究还未见报道。本文分别利用氧化物、环氧树脂和异氰酸酯与端巯基液体聚硫树脂反应,制备了若干种可自修复的聚硫弹性体,并对其分子结构、机械性能及自修复性能开展了系统研究。主要研究内容与结果总结如下:（1）可自修复的氧化物固化型聚硫密封胶制备及性能研究本章首次研究了通用的金属氧化物固化型聚硫密封胶自修复性能。利用端巯基液体聚硫树脂与二氧化锰反应,制备了氧化物固化型聚硫密封胶,研究了二氧化锰用量和填料种类及用量对其机械性能和自修复性能的影响。实验结果表明:随着二氧化锰用量从1.75 wt%、2 wt%和2.5 wt%增加至3 wt%,密封胶拉伸强度逐渐增大,但自修复性能呈下降趋势。最优的样品LP55-2拉伸强度1.15 MPa,拉断伸长率478%,切断后... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１夕卜援型自修复材料的分类：（ａ）微胶囊型［１］，（ｂ）微脉管型［９］??

可用于自修复材料构建的可逆非共价键主要包括氢键［１１〗、配位作用［１２］、７１－７１??相互作用和主一客体相互作用ｎ４ｉ等多种形式。??（１）基于氢键的自修复材料??基于氢键的自修复材料制备策略是将氢键基团引入到聚合物网络中。研宄者??已报道的用于自修复材料的氢键基团主要包括２－脲－４－嘧啶酮Ｍ］、胸腺嘧啶／２，６－??二氨基三嗪［｜６］、尿素［｜７１和羧酸１１８１。这些基团通过分子间氢键形成可逆的超分子??交联网络。由于氢键具有特殊的方向性并且其数量和长度均可调控，因此基于氢??键制备的自修复材料囊括了从超分子水凝胶到高强度弹性体的多数高分子材料。??２０１２年加利福尼亚大学Ｇｕａｎ等人采用自由基聚合的方式合成了刷子型??聚合物，将硬结构单元引入到基于氢键自修复材料网络中以提高初性和机械强??度，其中以聚苯乙烯主链作为中心硬核，以聚丙烯酰胺作为软相刷，软硬相聚集??组装形成核一壳纳米结构（图１．２所示）。软相刷中的酰胺基团之间的氢键自组??装，与中心硬核形成微相分离，既提高了聚合物的杨氏模量，又保证了氢键之间??的动态可逆性，实现了自发的室温自修复。??

Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｊｒ－７ｒ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ１＾１??⑷基于主一客体相互作用的自修复材料??基于主一客体相互作用的自修复材料构建机理为特定的主一客体相互作用??可在氧化还原电位、ｐＨ和温度等刺激条件下可逆地分解与组装，通过这种可逆??性可完成材料的修复过程［１４］，常用的基体为环糊精［３Ｕ２］和冠醚［３３３４］。??—ＣＨ２＂ＣＨ?ｒ—ＣＨ２￣ＣＨ??—ＣＨ２＿ＣＨ?ｒ—ＣＨ厂ＣＨ???ＨＯ＾＾Ｏ?ｎ－ｍ?ｎ－ｍ?ＮＨ?ｍ??ｓ??＇以〕?Ｘ??ｐＡＡ－６（３ＣＤ??ｐＡＡ－Ｆｃ??

【参考文献】：
期刊论文
[1]材料科学中的点击化学[J]. 张涛,郑朝晖,成煦,丁小斌,彭宇行.  化学进展. 2008(Z2)



本文编号：3144210